一种新方法允许研究人员从质量仅0.1毫克的多晶样品中求解晶体结构。spd - sx结合了常规设备和知名的开源软件,比传统方法快得多,在20-25分钟内生成数据,而不是几个小时。

“在单晶x射线衍射仪上收集粉末x射线衍射已经有一段时间了。通常情况下,不可能解决晶体结构的问题,”解释说埃琳娜Kabova来自英国雷丁大学。通过将单晶衍射仪当作粉末衍射仪来处理,用户可以很容易地从少量的多晶材料中得到粉末衍射图样。现在,Kabova和她的同事已经使用DASH软件包进行全局优化,从衍射数据中获得晶体结构。

“spd - sx将对药物发现过程产生巨大影响,为在游戏早期获得有用的结构信息开辟了道路,”评论道彼得·斯蒂芬斯他是结晶学专家,也是美国石溪大学的名誉教授。“利用广泛可用的资源,即私人拥有的仪器(不是同步加速器设备)和软件,(该团队)创造了一种从亚毫克粉末样品中确定晶体结构的实用方法。”

虽然这个项目最初专注于药物发现,但在地质学、太空探索、法医学、绘画鉴定和食品技术等不同领域,只要有晶体成分,都可以从新方法中受益。由于这种方法非常快,研究小组发现spd - sx可以分析必须储存在氮气下的空气敏感样品。

帕梅拉·维特菲尔德瑞士Excelsus结构解决方案公司(Excelsus Structural Solutions)的首席科学家、粉末衍射专家阿斯特·阿斯特将这种方法描述为对老式甘多菲x射线相机的更现代、更实用的改进。她补充说:“极小的样本可能会带来很大的问题,任何容易获得的收集更好数据的解决方案都是分析师工具箱中受欢迎的补充。”

然而,spd - sx也不是没有问题——目前数据必须在室温下收集,因此分辨率不如使用低温流收集的分辨率那么清晰。该方法也未能解决γ-卡马西平的结构,由于晶体的大不对称单位和低空间基团对称。

Kabova和她的同事们设想SDPD-SX是对现有技术的补充,而不是取代它们。“我们已经证明,当然对于小有机分子,这项技术与标准粉末衍射仪的功能相当;卡博瓦说:“可能没有相同的初始精度水平,但肯定适合后续的改进,无论是计算还是基于衍射数据。”

以前,晶体结构测定的问题是单晶衍射仪需要单晶。由于没有可用的单晶,科学家们用粉末x射线衍射代替。但是如果没有进行粉末衍射所需的毫克量,获得晶体结构数据似乎是不可能的。“当有人告诉你这是不可能的;不要相信他们,”英国C4X发现团队成员查尔斯·布伦德尔评论道。他说,把它作为一个挑战,你需要以不同的方式思考,然后发明一些东西,因为这是我们取得进步的方式。